JPH0656994B2 - チェックポイント・フレーム数低減方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、伝送ネットワークを介してパートナー端末間
でデータがフレームで転送され、エラーの場合に、フレ
ームの伝送が選択的に繰り返されるようになった通信シ
ステムにおけるプロトコルに関するものである。具体的
には、本発明は、制御情報の流れを減少させることがで
きる、このような選択的反復プロトコルの改善に関する
ものである。

Ｂ．従来技術 いわゆる「チェックポイント・モード・プロトコル」
は、「データ送信システムにおいて誤って受信された番
号付きフレームを再送信するための方法及び装置（Moth
od and System for Retransmitting Incorrectly Recei
ved Numbered Frames in a Data Transmission Syste
m）」という名称の米国特許第４４３９８５９号に記載
されていた。開示されたシステムでは、２台の端末間の
データの伝送のため情報フレームが使用される。これら
の情報フレームは、個々のフレームの識別を可能とし、
かつ受信されたフレームの完全性を検査できるようにす
るため、連続番号を付される。

最後の情報フレームの受信を肯定反応し、誤って受信さ
れた情報の再送信を要求するため、いわゆる「チェック
ポイント・フレーム」が受信端末から送信端末に一定の
間隔で送信される。ある時間間隔の間、送信端末が送信
すべきフレームを有さず、かつ受信端末が、既に送信さ
れた情報フレームを全て正しく受信したときでも、受信
端末はチェックポイント・フレームの送信を継続する。

Ｃ．発明が解決しようとする問題点 情報フレームの再送信が必要でなく、かつ新しい情報フ
レームが送信されない期間は、チェックポイント・フレ
ームの流れを減少させることが望ましい。なぜならば、
そのような時間間隔では、チェックポイント・フレーム
は全て同じであり、かつネットワーク伝送容量の一部を
不必要に占有するからである。

Ｄ．問題点を解決するための手段 本発明の目的は、選択反復フロトコルを使用する通信シ
ステムで制御情報の流れを減少させることができる伝送
手順を考案することである。

本発明の目的には、情報フレーム伝送の効率及び安全保
護を低下させることなく、送信しなければならないチェ
ックポイント・フレームの数を特定の状況で減少させる
ことができるチェックポイント・モード・プロトコルに
おける改善を提供することも含まれる。

また、本発明の目的には、端末で多くの付加的なハード
ウェアまたは動作ステップを必要とすることなく、チェ
ックポイント・モード・プロトコルを使用した通信シス
テムでチェックポイント・フレームの数を必要最小限に
減らすことも含まれる。

本発明は、必要なときにのみチェックポイント・フレー
ムが送信され、かつそれらの送信ができるだけ速く停止
されるように、チェックポイント・フレームの送信が必
要とされるときと、必要とされないときを示す追加の制
御情報を端末間で転送することにより、これらの目的を
実現する。

一実施例では、追加制御情報はチェックポイント停止フ
レームで端末間を転送される。別の実施例では、追加制
御情報は要求−応答ビットの形態のチェックポイント・
フレームで転送される。全ての情報フレームが正しく受
信され、それ以上の再返送が必要とされないことを追加
制御情報が示したときに、チェックポイント・フレーム
の送信が停止される。新しい情報フレームが受信された
とき、または、チェックポイント・フレームが必要とさ
れていることを追加制御情報が示したときに、チェック
ポイントの送信が再開される。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と関連して開
示される以下の好ましい実施例の詳細な説明から明らか
になるであろう。

Ｅ．実施例 Ａ）チェックポイント付き基本データ・リック・プロト
コル（ＣＰＭ） 本発明を一層よく理解するため、米国特許第４４３９８
５９号に詳細に開示されているチェックポイント・モー
ド・プロトコル（ＣＰＭ）について以下で簡単に考察す
る。

本発明が使用されるシステムは、第１図に示す構造であ
るものと仮定する。複数の端末１１がそれぞれフロント
エンド装置１３を介して伝送ネットワーク１５に接続さ
れている。ネットワークはリング、スター・ネットワー
ク、メッシュ・ネットワークまたは他の任意の種類でよ
い。情報の伝送のため、一方が送信端末で、他方が受信
端末である２台の端末の間にセッションが確立される。
もちろん、各端末が送信端末機能と受信端末機能を有す
る２重セッションも可能である。

ネットワークを介して端末間で情報を伝送するための基
本フレーム形式は次の通りである。

Ｆ−Ａ−Ｃ−ＩＮＦＯ−ＦＣＳ−Ｆ 但し、Ｆ＝フレーム区切り文字（一方は開始区切り文
字、他方は終了区切り文字）、Ａ＝送信元及び宛先アド
レス、Ｃ＝制御フィールド、ＩＮＦＯ＝伝送される情
報、ＦＣＳ＝フレーム・チェック・シーケンス（例え
ば、ＣＲＣ）である。一般に、３種類の異なるフレー
ム、すなわち、情報フレーム、監視フレーム、及び番号
なしフレームが用意されている。

ＣＰＭでは、第２図及び第３図にそれぞれ示す２種類の
フレームが使用される。情報フレームすなわちＩフレー
ム（第２図）は情報フィールドＩＮＦＯを有し、実際に
データを搬送するのに有用である。チェックポイント・
フレームすなわちＣＰフレーム（第３図）は、情報フィ
ールドが省かれた監視フレームであり、情報フレームの
流れを検査／制御するのに役立つ。Ｉフレームは送信端
末から受信端末に進み、ＣＰフレームは反対の方向に移
動する。端末を離れ、同じ宛先アドレスを保持する全て
のＩフレームは、Ｉフレームの制御フィールドに保持さ
れた送信順番号Ｎ（Ｓ）により連続番号を付される（第
２図参照）。制御フィールドの最初のビットは０であ
り、それぞれのフレームがＩフレームであることを示
す。制御フィールドの７番目のビットはＲビットであ
り、それぞれのＩフレームが再送信される（Ｒ＝１）か
どうかを示す。

送信端末は、最近送信されたＩフレームの送信順番号Ｎ
（Ｓ）のテーブル（第４図、再送信テーブル）を保持
し、このテーブルに、送信端末は、どの新（非再送）Ｉ
フレームの前にそれぞれの旧Ｉフレームが最後に送信さ
れたかを示すための変数Ｖ（Ｔ）を入力することもでき
る。したがって、まだ再送信されていない全てのＩフレ
ームの場合は、以下では「再送信順標識」とも呼ばれる
変数Ｖ（Ｔ）はＮ（Ｓ）＋１であり、再送信されたＩフ
レームの場合は、Ｖ（Ｔ）は、第４図に示すようにもっ
と大きな値を有する。前に送信されたＩフレームは最終
的に肯定応答されるが（後で説明するように）、再送信
テーブルのそれぞれの項目は削除される。

受信端末は（それがセッションを共有する各送信端末に
ついて）、予想されるＩフレームの送信順番号Ｎ（Ｓ）
のテーブル、すなわち、受信テーブル（第５図参照）を
保持する。このテーブルの欄ＲＣＶで、受信端末は、正
しく受信されたＩフレームの各々に印をつける。

受信テーブルに含まれず、かつＲＣＶ欄でまだ印をつけ
られていない送信順番号については（ＲＣＶを印を有す
るもっと大きな送信順番号は存在するが）、受信端末は
送信端末からの再送信を要求する。

正しく受信されたＩフレームの肯定応答と、失われたＩ
フレームの再送信の要求は次のように行なわれる。チェ
ックポイント・フレーム（ＣＰフレーム）の最後の送信
から特定の時間間隔が経過したとき（または、フレーム
の消失が受信テーブルで検出されたとき）、受信端末
は、セッションを共有する送信端末にＣＰフレームを送
信する。

ＣＰフレーム制御フィールドの最初のバイトは第１及び
第２ビットとして、これをＣＰフレームとして識別する
組合せ「１０」を含む。各ＣＰフレームは、最大の番号
を付され、正しく受信された非再送Ｉフレームの送信順
番号Ｎ（Ｓ）の値よりも大きい値の受信順番号Ｎ（Ｒ）
をその制御フィードに含む。したがって、受信順番号
は、受信端末により予想される次の新しい（非再送）Ｉ
フレームの送信順番号に等しい。

さらに、ＣＰフレームは（同様にその制御フィール
ド）、失われたＩフレームの再送信を要求するための複
数の「再送信要求識別子」番号Ｎ（Ｘ）を含むことがで
きる。各Ｎ（Ｘ）番号は、ＲＣＶの印なしに受信テーブ
ルに記入されている消失（または、誤って受信された）
Ｉフレームの送信順番号Ｎ（Ｓ）に対応しており、必要
なだけの数のＮ（Ｘ）番号がある（可変長のＣＰフレー
ム）。Ｎ（Ｘ）番号はＣＰフレームに昇順に現われる。

返送端末では、受信されたＣＰフレームが記憶され、端
末は、それぞれのＣＰフレームの受信順番号Ｎ（Ｒ）よ
りも小さい再送信順標識Ｖ（Ｔ）を有する、要求された
全てのＩフレームを再送信する。この手順は、最近再送
信されたばかりのＩフレーム、すなわち、受信端末にま
だ到着さえしていない（かつ、その送信順番号がそれら
のＩフレームのための再送信テーブルに再送信順標識Ｖ
（Ｔ）として入力された）新しいＩフレームの後のＩフ
レームの重複した再送信を回避する。

Ｉフレームが再送信されるときは、次の新（非再送）Ｉ
フレームにより使用される順番号を入力することによ
り、その再送信順標識Ｖ（Ｔ）は更新される。記憶され
た受信ＣＰフレームの受信順番号Ｎ（Ｒ）よりも値が小
さい順番号Ｎ（Ｓ）を有し、かつ記憶された受信ＣＰフ
レームに再送信要求識別子Ｎ（Ｘ）として含まれていな
い再送信テーブル内の各項目は、それぞれのＩフレーム
が最終的に肯定応答されるものと考えられるので、削除
される。

第６図は、ＣＰＭプロトコルを使用する端末の概略図で
ある。端末は、フロントエンド装置１３を介して伝送ネ
ットワークに接続された制御装置１７を有し、制御装置
はコンピュータ、または、少なくとも記憶装置１９に接
続される。本発明を実現するための追加の機能をブロッ
ク２１として示し、第１１図ないし第１５図を参照して
さらに詳細に説明する。

基本端末の機能及び動作は、従来技術（米国特許第４４
３９８５９号）に記載された機能及び動作にほぼ対応す
る。第６図の制御装置１７には、本発明にとって関連が
ある少数の構成要素及び機能のみを示している。

制御装置は、Ｉフレームにより送信または受信されるデ
ータ・ブロックを保持するためのデータ・ブロック記憶
装置２５、現在のパートナー端末を保持する宛先アドレ
ス・レジスタ２６、次に送信されるＩフレームの送信番
号を保持するＮ（Ｓ）レジスタ２７、どのＩフレームが
再送信されたかを示す再送信テーブル２８（第４図に示
す）、どのＩフレームが正しく受信されたかを示す受信
テーブル２９（第５図に示す）、最近送信されたが、ま
だ肯定応答されていないＩフレームを保持する記憶ブロ
ック３０から成る。端末が数台のパートナー端末と独立
したセッションを共有する場合は、上記一組の記憶ブロ
ック／レジスタが各セッションについて用意されねばな
らない（または、一組のみが使用可能の場合は、各セッ
ション・トランザクション毎に内容がロードし直さねば
ならない）。

以下の機能が関連がある。フレーム・タイプ認識（３
１）は、Ｉフレーム（３２）またはＣＰフレーム（３
３）が受信されたことを示す。ＳＣＰフレームが使用さ
れるとき、追加の「ＳＣＰ」指示（３４）が与えらる。

Ｉフレームを送信しなければならないときは（３５）、
データ、宛先アドレス及び送信番号Ｎ（Ｓ）が記憶装置
／レジスタ２５、２６、２７からそれぞれ取られる（ま
たは、肯定応答されていないＩフレームが再送信のため
記憶ブロック３０から取られる）。Ｉフレームが実際に
送信されるときは、それぞれの表示が供給される（３
６）。Ｉフレームが再送信された場合は、それぞれの再
送信順標識Ｖ（Ｔ）が再送信テーブル（２８）で更新さ
れる。さらに、空の（ゼロ長）のＩフレームの送信を要
求（３７）または中断（３８）することができる。

Ｉフレーム受信されたときは、その内容が解析され、デ
ータが引き出される（３９）。それぞれのＮ（Ｓ）項目
について、Ｉフレームの正しい受信がＲＣＶの印により
受信テーブル（２９）で示される。

ＣＰフレームが送信されるときは（４０）、このことは
それぞれの信号（４１）により要求される。追加のＲＲ
ビットが使用される場合は、それぞれのＣＰフレーム要
求（ＲＲ＝０、線４２またはＲＲ＝１、線４３）を与え
なければならない。

ＣＰフレームが受信されたときは、その内容が解析され
る（４４）。Ｎ（Ｓ）レジスタ（２７）及び再送信テー
ブル（２８）と協働して、未処理のＩフレームが全て受
け取られたかどうか判定され、そうであれば、それぞれ
の指示（４５）が与えられる。再送信テーブル（２８）
が更新される。さらに、それぞれのＣＰフレームにより
肯定応答されたＩフレームを削除するため、肯定応答さ
れていないＩフレームを保持する記憶ブロック（３０）
に指示が与えられる。ＣＰフレームで追加のＲＲビット
が使用される場合は、その値が決定され、指示される
（ＲＲ＝０、線４６、またはＲＲ＝１、線４７）。

追加のＳＣＰフレームがシステムで使用される場合は、
ＳＣＰフレームを用意し、送信するためのそれぞれの機
能（４８）を備えなければならない。ＳＣＰフレームの
送信要求は別々に与えられる（４９）。

上記標識及び制御信号は、第６図でそれぞれの線（３
２、３３、３４、３６、３７、３８、４１、４２、４
３、４５、４６、４７、４９）により示すように、基本
制御装置機能（１７）と追加手段（２１）の間で転送さ
れる。これらの信号転送線について、第１１図及び第１
５図でそれぞれ使用される参照番号をかっこの中に示
す。

Ｂ）従来技術の欠点 上記のチェックポイント・モード・プロトコル（ＣＰ
Ｍ）では、（伝送エラーのため）失われたＣＰフレーム
を回復するための機構はない。制御情報が最終的に宛先
に到着することを保証するため、そのようなフレームを
一定間隔で送信するのはこのためである。このため、連
続して送信される多数のＣＰフレームが同じ情報を保持
することがよく起こる。このことは、制御の流れの安全
性を保証するためのプロトコルの望ましい特性である
が、ＣＰフレームが含む情報が受信端末にとって既知で
である場合にＣＰフレームの送信を中断するための強化
を行なうことが考えられるであろう。一例として、未処
理のＩフレームがリンク上にない場合を考える。明らか
に、この場合は、ＣＰフレームにより保持されるＮ
（Ｘ）値はない（全てのＩフレームは既に肯定応答され
ている）。さらに、全ての連続したＣＰフレームにおけ
るＮ（Ｒ）の値は同じであり、したがって、全てのＣＰ
フレームは同じである。

Ｃ）発明の原理及び理由 チェックポイント間隔が短く、単一プロセッサが多数の
リンクをサポートするか、またはＣＰＭプロトコルの多
数の段階が同一の物理リンク上で活動状態であるとき、
ＣＰフレーム・トラフィックの減少は非常に重要であ
る。重要な例は、多数のエッジ対エッジ接続が単一物理
リンク上で通常多重化されるエッジ対エッジの事例であ
る。遅延を小さくし、バッファ要件を減少させるために
は、短いチェックポイント間隔が望ましい。ｎ個の接続
の各々でＣＰフレームが毎秒ｋフレームの速度で送られ
る場合は、リンクが毎秒ｎ×ｋ個のＣＰフレームを搬送
しなければならないことは明らかである。データ・トラ
フィックのバースト性のため、接続の特定の一部分のみ
が同時に活動状態になる。瞬時的に非活動状態になる接
続上でのＣＰフレームの送信を避けることにより、ＣＰ
フレーム送信の相当な節約を期待することができる。

他の利点は、プロトコルが交換回線を介して使用される
場合には、トラフィックの流れがないとき、データ・リ
ンク制御接続を終了させることなく回線を一時的に切断
することが可能なことである。元のプロトコルはＣＰフ
レームの連続した流れを必要とするので、このことを可
能としない。

本発明により、全てのＩフレームが肯定応答されたとき
ＣＰフレーム・トラフィックの流れを停止するための２
つの機構が提供される。第１の機構は特別な符号なしフ
レーム、すなわち、チェックポイント停止フレームの導
入を必要とする。第２の機構は、要求−応答ビット（Ｒ
Ｒビット）と呼ばれるＣＰフレーム内の１ビット・フィ
ールドの追加的使用のみを必要とする。

Ｄ）特別フレームによるＣＰフレームの減少 本発明の第１の実施例は追加の特別な（番号なしの）フ
レームを必要とするが、一方向にＩフレーム・トラフィ
ックがまだある場合でも、ＣＰフレームの流れを中断す
ることを可能にする。このプロトコルの長所は、ＣＰＭ
端末の構造に関する幾つかの基本的特性に焦点を当てる
ことにより一層よく評価される。

ＣＰＭ端末は２つの独立した処理、すなわち、Ｉフレー
ム送信処理及びＩフレーム受信処理を含むものと見なす
ことができる。Ｉフレーム送信処理はＩフレームをリモ
ートＣＰＭ端末に送信し、ＣＰフレームをリモートＣＰ
Ｍ端末から受信する責任を負う。一方、Ｉフレーム受信
処理はリモート端末からＩフレームを受信し、ＣＰフレ
ームをリモート端末に送信する責任を負う。端末内で
は、２つの処理は原則的に、第７図に示すように互いに
完全に独立している。この特性は、制御流トラフィック
を減少させるため利用することができる。以下の説明は
これら２つの処理の動作に別々に焦点を当てたものであ
る。

１）原理／基本機能 この第１の実施例は、チェックポイント停止（ＳＣＰ）
フレームと呼ばれる特別なフレームを使用する。これは
番号なしのフレームであり、Ｉフレーム送信処理により
送信され、Ｉフレーム受信処理により受信される。その
状況を第８図に示す。ＳＣＰフレームの構造を第９図に
示す。その制御フィールドは、それをＳＣＰフレームと
して識別する１バイトのみを含む。

Ｉフレーム送信処理は、それぞれＳ ＡＣＴＩＶＥ及び
Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧにより表示された活動状態及び非
活動状態の２つの状態を有する。Ｉフレーム送信処理は
以下の規則に従って動作する。

・ 通常の動作では、処理はＳ ＡＣＴＩＶＥ状態にあ
り、Ｉフレーム（ゼロ長のＩフレームを含む）を送信
し、ＣＰフレームを受信する。全ての非ゼロ長Ｉフレー
ムが肯定応答されたときは、Ｓ ＡＣＴＩＶＥ状態から
Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態に進む。

・ Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態にある間は、ゼロ長Ｉフ
レームを送信することはない。しかし、特別なチェック
ポイント停止（ＳＣＰ）フレームと共に受信した各ＣＰ
フレームに応答する。ＳＣＰフレームはＣＰフレームと
は異なっており、Ｉフレーム受信処理により受け取られ
ることに留意されたい。

・ Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態にあるときは、Ｉフレー
ムが送信された場合に、処理はＳ ＡＣＴＩＶＥ状態に
なる。

同様に、Ｉフレーム受信処理は２つの状態、すなわち、
Ｒ ＡＣＴＩＶＥとＲ ＳＬＥＥＰＩＮＧを有する。動
作は以下の通りである。

・ Ｉフレーム受信処理は通常はＲ ＡＣＴＩＶＥ状態
で動作し、この状態で、ＣＰ間隔でＣＰフレームを送信
し、Ｉフレームを受信する。

・ Ｉフレーム受信処理がＳＣＰフレームを受け取った
ときは、Ｒ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態になり、ＣＰフレー
ムの送信を停止する。

・ Ｒ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態にある間は、受信された
全てのＳＣＰフレームは無視される。一方、Ｉフレーム
が受信されたときは、処理はＲ ＡＣＴＩＶＥ状態にな
る。

第１０図（Ａ及びＢ）はこれら２つの処理のための自動
機構を示す。第１０図ＡはＩフレーム送信処理、第１０
図ＢはＩフレーム受信処理に対するものである。この図
では、送信されるフレームは→により示され、受信され
るフレームは←により示される。Ｉフレーム受信処理は
ＣＰフレームを送信する責任を負い、Ｒ ＡＣＴＩＶＥ
状態にある間のみこれを行なう（Ｒ ＡＣＴＩＶＥ状態
における「ＣＰ→」により示される）。以下で各自動機
構の動作をさらに詳細に説明する。

Ｉフレーム送信処理： この処理Ｉフレーム及びＳＣＰフレームを送信し、ＣＰ
フレームを受信する責任を負う。自動機構を第１０図Ａ
に示す。

Ｓ ＡＣＴＩＶＥ：これは、１つまたは複数の空でない
（非ゼロ長の）Ｉフレームが未処理のときの状態であ
る。取られる処理は以下の通りである（番号は第１０図
の矢印に対応する）。

１．Ｉフレーム（実または空）の送信時は、Ｉフレーム
送信処理は同じ状態に留まる。

２．ＣＰフレームの受信時は、ＣＰフレームが未処理の
非ゼロ長Ｉフレームを全て肯定応答しない限り（下記の
次のステップ参照）、Ｉフレームは同じ状態に留まる。

３．まだ肯定応答されていない非ゼロ長Ｉフレームを全
て肯定応答するＣＰフレームが受信されたときは、処理
はＳ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態に移る。

Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧ：これは、Ｉフレーム送信処理は
もはやＩフレーム（ゼロ長Ｉフレームを含む）を全く送
信しないが、ＣＰフレームの受信に反応する状態であ
る。以下の処理が取られる。

１．受信された各ＣＰフレームについて、処理はＳＣＰ
フレームを送り（これは「←ＣＰ／ＳＣＰ→」により示
される）、同じ状態に留まる。

２．Ｉフレームが送信されたときは、処理はＳ ＡＣＴ
ＩＶＥ状態になる。

Ｉフレーム受信処理： この処理はＩフレーム及びＳＣＰフレームを受信し、Ｃ
Ｐフレームを送信する責任を負う。自動機構を第１０図
Ｂに示す。

Ｒ ＡＣＴＩＶＥ：この状態では、処理はＣＰ間隔でＣ
Ｐフレームを送信する。フレームが受信されたときは取
られる処理は以下の通りである。

１．処理はＩフレームの受信を継続し、同じ状態に留ま
る。

２．ＳＣＰフレームが受信されたときは、処理はＲ Ｓ
ＬＥＥＰＩＮＧ状態に移る。

Ｒ ＳＬＥＥＰＩＮＧ：この状態では、ＣＰフレームは
送信されない。状態の移行は以下の通りである。

１．ＳＣＰフレームが受信されたときは、処理は同じ状
態に留まる。

２．Ｉフレームが受信されたときは、処理はＲ ＡＣＴ
ＩＶＥ状態に移る。

２）追加のＳＣＰフレームによるＣＰ流制御のための構
成 第１１図に、追加のＳＣＰフレームによりＣＰフレーム
の流れを制御するための構成をブロック線図で示す。

制御装置１７の機能は第６図と関連して上で概説したも
のである。制御装置１７は、ＳＣＰフレームの発生及び
検出を含め、Ｉフレーム及びＣＰフレームを発生、受信
及び解析することができる。制御装置は以下の制御信号
をそれぞれの線に供給する。送信されたＩフレーム（６
１）、受信されたＩフレーム（６３）、受信されたＣＰ
フレーム（６５）、受信されたＳＣＰフレーム（６
７）、肯定応答された全てのＩフレーム。

送信状況ラッチ（７１）は、それぞれの端末からＩフレ
ームが送信されたとき線６１上の信号によりセットさ
れ、肯定応答されていないＩフレームが他にない場合
（非ゼロ長のＩフレームに対する再送信要求を有さない
ＣＰフレームが受信され、次のＩフレームのための局所
的に記憶されたＮ（Ｓ）が、ＣＰフレームで受信された
Ｎ（Ｒ）に等しい場合）に、線６９上の信号によりリセ
ットされる。このラッチの真の出力信号、すなわち、線
７３上のＳ ＡＣＴＩＶＥは、Ｉフレーム送信機能が活
動状態であるから、ゼロ内容のＩフレームを一定間隔で
送信しなければならないかどうか（通常のＩフレームが
送信されない場合）を示す。このラッチにおける相補出
力信号、すなわち、線７５上のＳ ＳＬＥＥＰＩＮＧ
は、Ｉフレーム送信状況が休止し、それぞれの端末が
（空の）Ｉフレームを全く送信してはならないときを示
す。この信号は制御信号として制御装置に供給される。

空のＩフレームの発生及び送信を一定間隔で生じるた
め、入力でサイクル・クロックを受け取り、所定の間隔
で信号「Ｉフレーム時間」を供給するカウンタ７７が設
けられる。線７３上の信号Ｓ ＡＣＴＩＶＥが高のとき
は、Ｉフレーム時間信号が線８１上のＡＮＤゲート７９
を介して制御装置に供給され、空のＩフレームの送信を
引き起こす。通常の（情報を保持する）Ｉフレームが端
末により送信された場合は、線６１上の信号はカウンタ
をリセットして、Ｉフレーム時間間隔を再開させる。

線７５上の信号Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧもＡＮＤゲート８
３に供給され、ＡＮＤゲート８３は線６５上の受信ＣＰ
フレーム信号を線８５上の制御信号「ＳＣＰフレーム送
信」として制御装置に転送する。

受信状況ラッチ（８７）は、Ｉフレームが受信されたと
きに線６３上の信号によりセットされ、ＳＣＰフレーム
が受信されたとき、線６７上の信号によりリセットされ
る。このラッチの真の出力信号、すなわち、線８９上の
Ｒ ＡＣＴＩＶＥは、端末のＩフレーム受信部分により
いつＩフレームが受信されたかを示すので、この部分
は、Ｉフレームを肯定応答するか、またはリモート端末
からのＩフレームの送信を要求するため、ＣＰフレーム
を送信しなければならない。

カウンタ９１はサイクル・クロック信号を受け取り、一
定間隔で制御パルス「ＣＰフレーム時間」を供給する。
このパルスは、線８９上の信号が高であるとき、線９５
上の制御信号「ＣＰフレーム送信」としてＡＮＤゲート
９３を介して制御装置に供給される。ＳＣＰフレームが
端末により受信されたときは、ラッチ８７はリセットさ
れ、ＣＰフレームはそれ以上送信されない。

３）例 第１２図は動作状態のこのプロトコルの一例を示す。端
末の状態を信号ｘ／ｙで示す。但し、ｘはＩフレーム送
信処理の状態であり、ｙはＩフレーム受信処理の状態で
ある。ｘ及びｙはそれぞれＳＬＥＥＰＩＮＧ及びＡＣＴ
ＩＶＥを示すためＳまたはＡになることができる。両方
の端末は初めはＳＬＥＥＰＩＮＧ状態（Ｉフレーム送信
処理及びＩフレーム受信処理の両方について）にあり、
端末Ａ及びＢのＮ（Ｓ）値はそれぞれ２１及び１１であ
る。

第１２図の例は自明である。この図の左端及び右端に示
す矢印は、ＣＰフレームが一方の方向または他方の方向
に与えられるときを示す。実際に必要なときのみＣＰフ
レームが送信されることが理解できる。

注： １．実際のＩフレームが全て肯定応答されたときは（す
なわち、Ｓ ＳＬＥＥＰＩＮＧ状態で）、トラフィック
がない場合に空の（ゼロ長の）Ｉフレームの送信を停止
するようになっている。

２．ＣＰ間隔がプログラム式間隔計時機構により与えら
れる場合は、Ｉフレーム受信処理がＲ ＳＬＥＥＰＩＮ
Ｇ状態であるときに、ＣＰ間隔計時機構をオフにし、割
込み処理によるオーバーヘッドを避けることができる。

Ｅ）ＣＰフレームの要求−応答ビットを使用した制御流
の減少 第２の実施例では、両方の端末がそれらの全てのＩフレ
ームについて肯定応答を受信し、いずれの側も送信すべ
き新しいＩフレームを持たないときに（しかし、リンク
は非活動化されていないことに留意されたい）、ＣＰフ
レーム・トラフィックの流れが両方向で停止される。基
本的には、送信した全てのＩフレームが既に肯定応答さ
れていることを端末が認識したとき、もはやＣＰフレー
ムをこの端末に送る必要がないことを他方の端末に知ら
せる。両方の端末がこの事実を知らされたとき、それら
の端末はＣＰフレームの送信を停止する。

１）原理／基本機能 ＣＰフレームは、要求−応答ビット（ＲＲビット）と呼
ばれる追加の制御ビットを使用するが、このビットは制
御フィールドの７番目のビットであり、まだ肯定応答さ
れていないＩフレームを端末が送信したときはいつでも
（１に）セットされる。このようなＣＰフレームを第１
３図に概略的に示す。

チェックポイント間隔が終了するたびに、端末はそのＣ
Ｐフレームの送信のため以下のステップの１つを実行す
る。

・ 送信された少なくもと１つのＩフレームがまだ肯定
応答されていない場合は、要求−応答ビットがセットさ
れたＣＰフレームを送信する。

・ 送信された全てのＩフレームが肯定応答され、最後
のチェックポイント間隔中に、要求−応答ビットがセッ
トされたＩフレームまたはＣＰフレームが受信された場
合は、要求−応答ビットがセットされていないＣＰフレ
ームを送信する。

・ 他の全ての場合には、ＣＰフレームを送信しない。

第１４図は、ＣＰＭ端末における動作を制御するこのプ
ロトコルの自動機構を示す。通常、静止、及び休止の３
つの状態がある。この図では、端末が送信するフレーム
（Ｉフレーム及び（または）ＣＰフレーム）は→により
示し、端末が受信するフレームは←により示す。各状態
ボックス内に、ＣＰ時間間隔が終了したとき取られる処
理を示す。たとえば、通常状態では、ＣＰ時間間隔が終
了したとき、要求−応答ビットが１にセットされたＣＰ
フレームが送信される。この状況は図では「ＣＰ（ＲＲ
＝１）→」により示される。次に、この自動機構の動作
についてさらに詳細に説明する。

通常：通常状態では、端末は１つまたは複数の肯定応答
されていないＩフレームを有する。ＣＰ時間間隔で、端
末は、要求−応答ビットを１にセッされたＣＰフレーム
を送信する。フレームが受信及び（または）送信された
とき取られる処置は（図における矢印に対応する番号）
である。

１．端末はＩフレームの送信を続行し、通常状態に留ま
る。

２．端末はＩフレーム及び（または）ＣＰフレームの受
信を続行し、同じ状態に留まる。ＣＰ（ＲＲ＝ｘ）は、
ＣＰフレーム上の要求−応答ビットを１または０にセッ
トすることができることを示す。

３．ＣＰフレームを受信し、肯定応答されていないＩフ
レームが他にないときは、端末は通常状態から出る。こ
のＣＰフレームが要求−応答ビットを１にセットされて
いる場合は（「←ＣＰ（ＲＲ＝１）」により示され
る）、静止状態になる。

４．一方、前の状態が保持され、ＣＰフレームのＲＲビ
ットが１にセットされていない場合は、端末は休止状態
に移る。

注：ＣＰ間隔中にＣＰフレームが受信されない場合は、
端末は通常状態に留まる。

静止：この状態では、端末は未処理のＩフレームを全く
有さず、ＣＰフレームを受信する必要はない。しかし、
他方の端末は未処理のＩフレームを有する。端末はＣＰ
フレームの送信を（もちろん、ＣＰ間隔で）続行する
が、ＲＲビットは０にセットされる。フレームが受信ま
たは送信されるとき取られる処理は以下の通りである。

１．Ｉフレームが送信される場合は、端末は通常状態に
なる（図では「Ｉ→」により示される）。

２．端末はＩフレーム、及びＲＲビットを１にセットさ
れたＣＰフレームの受信を続行し、同じ状態に留まる。

３．ＲＲビットを０にセットされたＣＰフレームが受信
された場合は（「←ＣＰ（ＲＲ＝０）」により示され
る）、端末は休止状態になる。このことは、他端の端末
が、肯定応答されていないＩフレームをそれ以上有さ
ず、ＣＰフレームをそれ以上受信する必要がないことを
示す。

同様に端末が全ＣＰ間隔中に何も受信しなかった場合は
（「←空白」により示される）、他方の端末がそれ以上
ＣＰフレームを必要としないものと想定し、休止状態に
なる。

注：実施のためには、最後のＮ個（Ｎ≧２）のＣＰ間隔
中に何も受信されない場合は、移行を行なうことが推奨
される。

休止：この状態では、いずれの端末も、肯定応答されて
いないＩフレームを有せず、ＣＰフレームは必要とされ
ない。そのような状態では、両方の端末はこの状態に到
達しなければならない（短い移行期間で）。フレームが
受信または送信されるとき取られる処理は以下の通りで
ある（ＣＰフレームは送信されないことに留意された
い）。

１．ＣＰ（ＲＲ＝０）が受信された場合は、端末は休止
状態に留まる。この状態は、休止状態が静止状態から到
達されたときに生じ、他方の端末はそのようなフレーム
の送信を瞬間的に続行する。

２．Ｉフレームが送信された場合は、端末は通常状態に
なる（ＣＰフレームの受信を要求するため）。

３．ＣＰ（ＲＲ＝１）及び／またはＩフレームが受信さ
れた場合は、端末は静止状態になる。

２）ＲＲビットによるＣＰ流制御のための構成第１５図
に、各ＣＰフレームにおける追加のＲＲビット（第１３
図参照）によるＣＰフレームの流れを制御するための構
成をブロック線図で示す。

制御装置１７の機能は第６図と関連して上で概説したも
のである。制御装置は、ＣＰフレームの制御フィールド
におけるＲＲビット（７番目のビット）のセッティング
及び検出を含め、Ｉフレーム及びＣＰフレームを発生、
送信及び解析することができる。制御装置はそれぞれの
線上に以下の制御信号を供給する。送信されたＩフレー
ム（１０１）、受信されたＩフレーム（１０３）、受信
されたＣＰフレーム（１０５）、ＲＲ＝１（受信された
ばかりのＣＰフレームのＲＲビットは１にセットされ
た）（１０７）、ＲＲ＝０（１０９）、肯定応答された
全てのＩフレーム（１１１）。

肯定応答ラッチ（１１３）は、肯定応答されていないＩ
フレームが他にない場合に線１１１上の信号によりセッ
トされ、Ｉフレームがそれぞれの端末から送信されると
きに線１０１上の信号によりリセットされる。このラッ
チの真の出力信号は（高のとき）、リモート端末からの
ＣＰフレームをそれ以上必要としない状態に端末がある
ことを示す。

通常ラッチ（１１５）は、Ｉフレームが送信されたとき
に線１０１上の信号によりセットされ、ラッチ１１３の
出力信号と線１０５上の信号を結合するＡＮＤゲート１
１９の出力信号（線１１７）に応答して、全てのＩフレ
ームが肯定応答された後でＣＰフレームが受信されたと
きにリセットされる。ラッチ１１５の真の出力信号Ｎ
は、端末が通常状態にあることを示す。この状態では、
ＲＲビットが１にセットされた状態で（リモート端末か
らのＣＰフレームも要求して）ＣＰフレームを一定間隔
で送信しなければならない。

カウンタ１２１はその入力にサイクル・クロックを受け
取り、その出力線１２３上に一定間隔で制御信号「ＣＰ
時間」を供給する。ＡＮＤゲート１２５はこの信号とラ
ッチ１１５からのＮ信号を結合して、線１２７上を信号
「ＣＰ送信／セットＲＲ＝１」を制御装置に供給する。

静止ラッチ（１２９）は、端末が未処理のＩフレームを
持たず、ＣＰフレームの受信を望まないが、ＣＰフレー
ムをリモート端末に送信しなければならないときの状態
のため設けられている。このラッチは、休止状態中にＩ
フレームが受信されたとき（通常ラッチの相補出力が
高であるときＡＮＤゲート１３３によりゲート制御され
る線１０３上の信号）、または、その状態中に、ＲＲビ
ットを１にセットされたＣＰフレームが受信されたとき
（通常ラッチの相補出力が高のときＡＮＤゲート１３
５によりゲート制御され、かつＡＮＤゲート１３７で線
１０７上の信号ＲＲ＝１と結合される線１０５上の信
号）、ＯＲゲート１３１を介してセットされる。

ラッチ１２９の出力信号ＱはＡＮＤゲート１３９で線１
２３上の通常のＣＰ時間信号と結合されて、制御装置の
ためのもう１つの制御信号「ＣＰ送信／セットＲＲ＝
０」を線１４１上に形成し、静止状態中に、ＲＲビット
を０にセットされたＣＰフレームの通常の送信を生じさ
せる。静止ラッチ１２９は次の３つの状態のそれぞれで
ＯＲゲート１４３を介してリセットされる。Ｉフレーム
が送信されたとき（線１０１上の信号）、休止状態中に
ＲＲ＝０のＣＰフレームが受信されたとき（通常ラッチ
１１５がオフのときにＡＮＤゲート１３５によりゲート
制御され、かつＡＮＤゲート１４５で線１０９上の信号
ＲＲ＝０と結合される線１０５上の信号）、及び最後の
ＣＰ時間間隔中にＩフレームも、またＣＰフレームも受
信されなかったことを示す信号「トラフィックなし」が
線１４７上に現われたとき、ラッチ１４９は、ＣＰ間隔
が開始するたびに線１２３上の信号によりセットされ
る。ラッチ１４９は、ＩフレームまたはＣＰフレームが
それぞれ受信されたことを線１０３または線１０５上の
信号が示すとき、ＯＲゲート１５１を介してリセットさ
れる。ラッチ１４９がＣＰ間隔中にリセットされない場
合は、線１２３上の次のＣＰ時間パルスがＡＮＤゲート
１５３を介してゲート制御されて線１４７をリセットす
る。

通常ラッチ１１５も、また静止ラッチ１２９もセットさ
れていないとき、上記の実際の休止が存在する（第１５
図で点線により示すように）。

３）例 第１６図は動作状態におけるこのプロトコルの一例を示
す。この図は両端末の状態を示し、通常、静止及び休止
状態のそれぞれＮ、Ｓ及びＱにより示す。両端末は初め
は休止状態にあり、端末Ａ及びＢにおけるＮ（Ｓ）値は
それぞれ２１及び１１であるものと仮定する。

第１６図は自明である。この図の左端及び右端に示す矢
印は、一方向または他方の方向でＣＰフレームがいつ与
えられるかを示す。実際に必要なときのみＣＰフレーム
が送信されることが理解できる。

注： ・ ＣＰＭフロトコルでは、トラフィックがないとき
は、端末はプロトコルの完全性を保持するためゼロ長Ｉ
フレームを送信する。この場合は、未処理の長Ｉフレー
ムがないときには空の（ゼロ長）Ｉフレームの送信を停
止するようにしなければならない。ＩＢＭテクニカル・
ディスクロージャ・ブルテン第３０巻、第４号、１９８
７年９月、ページ１４５１／１４５２の論文「通信シス
テムのための選択反復プロトコル(Selective Repeat Pr
otocol for Communication Systems)」には、ゼロ長Ｉ
フレームの必要性がない選択反復データ・リンク・プロ
トコルが提案されていた。そのようプロトコルが使用さ
れる場合は、変更は必要とされない。

・ プログラム式チェックポイント間隔計時機構により
ＣＰフレームを実現し、端末がＣＰフレームの送信を停
止したときにこの計時機構を停止することができる。チ
ェックポイント間隔計時機構を停止することは、使用さ
れていないときに計時機構割込みの処理によるオーバー
ヘッドを減少するので有利である。この機能を実現する
には、以下のステップを実行することが必要である。

−チェックポイント間隔計時機構の満了時には、送信さ
れた全てのＩフレームが肯定応答され、最後のチェック
ポイント間隔の間にＣＰフレームが受信されなかった場
合にこの計時機構を停止する。

注：実現のため、最後のＮ個（Ｎ≧２）ＣＰの間隔中に
何も受信されなかった場合にのみ計時機構が停止される
ことが推奨される。

−要求−応答ビットを１にセットされたＩフレームまた
はＣＰフレームが受信され、チェックポイント間隔計時
機構が作動していないときは、チェックポイント間隔計
時機構を始動する。

Ｆ．発明の効果 本発明により、選択反復プロトコルを使用する通信シス
テムで制御情報の流れを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が使用されるシステムの全体的形態を
示すブロック図である。 第２図は、ＣＰＭプロトコル、具体的にはＩフレーム制
御フィールドで使用される情報フレームの形式を示す説
明図である。 第３図は、ＣＰＭプロトコル、具体的にはＣＰフレーム
制御フィールドで使用されるチェックポイント・フレー
ムの形式を示す説明図である。 第４図は、ＣＰＭプロトコルを使用する送信端末に記憶
された再送信テーブルの一例を示す説明図である。 第５図は、ＣＰＭプロトコルを使用する受信端末に記憶
された受信テーブルの一例を示す説明図である。 第６図は、ＣＰＭプロトコルのもとで動作するようにな
った、第１図に示すシステムにおける端末の機能ブロッ
ク図である。 第７図は、送信及び受信機能の両方で動作する、ＣＰＭ
プロトコルを使用した一対の端末の機能構造を示す説明
図である。 第８図は、送信端末と受信端末の間のチェックポイント
停止フレーム（ＳＣＰフレーム）を含むフレームの流れ
を示す説明図である。 第９図は、本発明により導入される新しいチェックポイ
ント停止フレームの形式を示す説明図である。 第１０図は、ＣＰＭプロトコルでの流れ制御のためＳＣ
Ｐフレームを使用した端末におけるＩフレーム送信処理
及びＩフレーム受信処理のための状態図である。 第１１図は、ＣＰＭ端末でのＳＣＰフレームの処理のた
め設けられた追加の論理手段を示すブロック図である。 第１２図は、制御流を減少させるためＳＣＰフレームが
使用されたときのＣＰＭプロトコル下の２台の端末の間
のフレームの流れの一例を示す説明図である。 第１３図は、本発明による制御流の減少を可能にするた
めの追加の要求−応答ビット（ＲＲビット）を備えた、
第３図に示すＣＰフレームの形式を示す説明図である。 第１４図は、流れ制御の減少のためのＣＰフレーム内の
追加のＲＲビットを備えたＣＰＭプロトコルを使用する
端末に対する状態図である。 第１５図は、ＣＰフレームでＲＲビットが使用されると
き制御流の減少を可能にするための追加の論理手段を示
すブロック図である。 第１６図は、制御流を減少させるためＣＰフレームでＲ
Ｒビットが使用されるときのＣＰＭプロトコル下の２台
の端末の間のフレームの流れの一例を示す説明図であ
る。 １１……端末、１３……フロントエンド装置、１５……
伝送ネットワーク、１７……制御装置、１９……コンピ
ュータ／記憶装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワルフガング・バーナード・ケライナーダ ー スイス国シイー・エイチ‐8805リクターズ ビイル、エレーンシュトラーセ35番地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報フレームが送信端末から受信端末へ送
   られるとともに、チェックポイント・フレームが受信端
   末から送信端末へ送られ、各情報フレームが送信順番号
   を搬送するとともに、各チェックポイント・フレームが
   次の予想される新しい情報フレームの送信順番号に等し
   い受信順番号を搬送し、正しく受信された情報フレーム
   の順番の中で失われた各情報フレームの再送信を要求す
   るために各失われた情報フレームの送信順番号を加え
   て、最大の番号を付され正しく受信された情報フレーム
   に肯定応答し、チェックポイント・フレームが受信端末
   から送信端末に一定間隔で送信される、伝送ネットワー
   クに接続された端末間でデータを伝送するための通信シ
   ステムにおいて、チェックポイント・フレームの数を低
   減させる方法であって、 送信端末において、新しい情報フレームにデータ送信の
   要求が存在せず、かつ失われた情報フレームの順番号を
   含まないが前記送信端末から送信された最新の新しい情
   報フレームに肯定応答する受信順番号を含むチェックポ
   イント・フレームが受信端末から受け取られるときに
   は、送信端末から受信端末へ特定の番号なしフレームを
   チェックポイント停止フレームとして送信し、 受信端末が、情報フレームの消失なしに到達した全ての
   情報フレームを正しく受け取るとともに、送信端末から
   チェックポイント停止フレームを受取るときには、受信
   端末から一定間隔でチェックポイント・フレームを送信
   するのを停止し、 受信端末が送信端末から新しい情報フレームを受け取っ
   たときには、受信端末から一定間隔でチェックポイント
   ・フレームの送信を再開することを含む前記の方法。